Ayuda de MC34063: mejora con un interruptor externo

Estoy tratando de diseñar una fuente de alimentación de ~ 200 V, de corriente relativamente baja (se esperan 10 mA, aunque estoy permitiendo un poco más) para algunos tubos Nixie, y he decidido usar un convertidor elevador MC34063. Tengo entendido que para alcanzar > 40 V es necesario algún tipo de interruptor externo. Al observar las especificaciones y varios otros diseños como este, he elegido los siguientes componentes:

Debo agregar que soy relativamente inexperto en esta área y estoy tratando de usar esto como una oportunidad de aprendizaje.

Mirando las fórmulas en la hoja de datos del MC34063, el primer cálculo para t on / t off (relacionado con el ciclo de trabajo) es:

V    + V  - V
 OUT    F    IN (min)
---------------------
   V         - V
    IN (min)    sat

Suponiendo que estos cálculos sean incluso válidos para una configuración de interruptor externo, estoy atascado con la forma de determinar V sat .

Si el voltaje de saturación de la hoja de datos (1 V típico, 1,3 V máx.) se suma al voltaje de umbral de la fuente de puerta del IRF720 (2 V mín., 4 V máx.), el peor de los casos supera con creces mi voltaje de entrada mínimo (4,75 V, I' m permitiendo 5V ± 5%). Esto inmediatamente huele a que no va a funcionar.

Tras un examen más detallado, todos los diseños a los que me he referido tienen un voltaje de entrada más alto (~12 V) o usan otro transistor externo para controlar el MOSFET.

¿Alguien tiene algún consejo sobre cómo elegir un interruptor externo más adecuado o cómo calcular estos parámetros correctamente para una configuración de interruptor externo?

lea el Informe de aplicación SLVA252B–Septiembre de 2006–Revisado en noviembre de 2007
@TonyStewart.EEsince'75 Gracias, eso es muy útil en general, pero no veo cómo responde mi pregunta (cómo elegir un interruptor adecuado)
Debido a que las notas de la aplicación tienen todos los detalles como Vce e IL, que Q debe cumplir con baja potencia o RdsOn o Rce de I^2R. luego calcule el requisito del disipador de calor ... es decir, muéstrenos su trabajo
Mi primera reacción a un convertidor elevador que va desde tan poco como 4.75 V a 200 V la salida será el ciclo de trabajo aturdidor requerido, las pérdidas y el diseño del inductor para algo como esto. No he leído la hoja de datos. Pero ese es mi instinto, ahora mismo. Pienso en una topología diferente o quizás hacerlo en 2 o 3 etapas.
@jonk Y por "topología diferente" te refieres a flyback, lo cual tiene sentido, pero no tengo idea de cómo diseñar un convertidor flyback y estoy bastante seguro de que está más allá de mi conjunto de habilidades. Aparte de eso, ¿qué? 5V -> 40V y luego un multiplicador de voltaje 5x?
@TonyStewart.EEsince'75 ¿Qué otras figuras te gustaría ver? He estado trabajando en el proceso en el orden de la hoja de datos (el mismo orden que el tutorial de EEVblog) y he llegado a V<sub>IN</sub> = 5V ± 5%, V<sub>OUT</sub> = 200V, I<sub>OUT</sub> = 20mA y un intento inicial de F<sub>OSC</sub> = 33kHz.
¿Es necesario que comience con un suministro de CC? ¿O puede considerar un multiplicador de Dickson (basado en CC) o usar un suministro de CA como punto de partida? ¿Cuáles son sus limitaciones/restricciones?
@jonk Sí, comienza con 5 V CC. ¿Crees que el multiplicador sería mejor antes del impulso o después?
No estoy seguro. Ni siquiera he considerado los detalles del uso de ese chip que discutiste y si es posible usarlo o no. Puede ser. Todo esto requiere tiempo y reflexión para hacerlo realista, y también puede requerir algunas pruebas de ideas. Está hablando de extraer medio amperio, en promedio, de su bajo suministro de CC.
maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/1109 incluso si no está interesado en el IC específico, puede encontrar útiles los conceptos.

Respuestas (2)

Al diseñar un convertidor de impulso, puede elegir un inductor conmutado (también conocido como flyback o impulso conmutado) para inductores de tamaño razonable de hasta 100 W o un regulador de impulso de avance con un transformador elevador y retroalimentación de devanado opto o terciario.

Debe considerar para cualquier tipo que la relación de voltaje es lineal mientras que la relación de impedancia está al cuadrado, por lo que sus controladores de fuente deben ser <5% de la carga Z referida a la fuente para una alta eficiencia.

La relación de voltaje de 200/5 = 40 implica una relación de impedancia de 1600 a 5 V, por lo que una carga nominal de 200 V/10 mA = 20 K aparece como una carga de 20 k/1600 = 12 ohmios para una fuente de 5 V, por lo que el 5 % de esto es 600 mOhm mientras su parte está 1,8 ohmios que disipa 3 veces lo que recomiendo para pérdidas de interruptor y se necesita un buen tamaño y poco calor.

Entonces, cuanto mayor sea el voltaje de entrada, menores serán las pérdidas del interruptor de la entrada V*I. o un interruptor RdsOn SMD inferior.

Un diseño flyback puede considerarse adecuado aquí o un transformador elevador de alimentación hacia adelante. Hay muchas opciones, pero tenga en cuenta las relaciones de impedancia y las pérdidas del interruptor referidas a la entrada.

Gracias por el consejo. Eventualmente intenté diseñar un convertidor flyback . ¿Algún consejo para elegir un rectificador de salida?

Al final, este diseño claramente no iba a funcionar, así que 'me adelanté' a la tarea de intentar diseñar un convertidor flyback:

Esquema del convertidor flyback LT8302

Voltaje durante el primer segundo

Esto parece estar funcionando (al menos en LTspice) y todo lo que me queda por hacer es seleccionar un diodo de salida.

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